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碳封存技术面临的挑战与亟待突破的关键科学问题
1
作者 李小春 刘天禹 +5 位作者 张力为 周洪 刘桂臻 王燕 甘满光 李琦 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第1期23-37,共15页
【目的】碳封存技术是实现碳中和目标的核心路径,但其大规模应用受限于多重技术和科学瓶颈。【方法】基于对碳封存项目的成败分析,总结了碳封存面临的四大挑战:CO_(2)封存容量评估的高度不确定性、低渗不连续储层可注性差、长期力学稳... 【目的】碳封存技术是实现碳中和目标的核心路径,但其大规模应用受限于多重技术和科学瓶颈。【方法】基于对碳封存项目的成败分析,总结了碳封存面临的四大挑战:CO_(2)封存容量评估的高度不确定性、低渗不连续储层可注性差、长期力学稳定性认识不足以及泄漏风险评估困难。【结果】针对这些挑战,明确指出当前碳封存技术所面临的共性问题,并归纳出亟需突破的三大关键科学问题:一是构建普适性碳储工程地质学理论,完善基于“三性”(可注性、密封性、稳定性)的有效封存容量评估体系;二是研究碳储工程扰动规律,建立多场多相跨尺度本构关系,提升预测精度;三是完善碳封存项目的风险评价、监测与处置理论,整合多物理场耦合模拟与低成本高灵敏度监测技术,构建闭环风险管理体系。【结论】未来,通过理论创新、技术开发以及跨学科合作,致力于解决上述关键科学问题,从而优化封存容量的评估、提升盆地储层的CO_(2)封存效率、保障封存场地的长期稳定性并降低泄漏风险,为碳封存技术的规模化应用和全球碳中和目标的实现提供坚实支撑。 展开更多
关键词 碳封存 关键科学问题 封存容量 杂质气体 风险评价
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深部咸水层CO_(2)地质封存过程中干化效应的影响
2
作者 任杰 高志鹏 王媛 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期162-169,共8页
针对深部咸水层CO_(2)地质封存注入井附近干化结晶可能增大工程运行成本和近井区安全风险且盐结晶对CO_(2)-咸水两相流的影响机制不清的问题,通过室内CO_(2)岩心驱替试验研究了不同盐度咸水饱和岩心条件下CO_(2)的注入性变化规律。结果... 针对深部咸水层CO_(2)地质封存注入井附近干化结晶可能增大工程运行成本和近井区安全风险且盐结晶对CO_(2)-咸水两相流的影响机制不清的问题,通过室内CO_(2)岩心驱替试验研究了不同盐度咸水饱和岩心条件下CO_(2)的注入性变化规律。结果表明:无论咸水盐度高低,干化效应过程总会产生不均匀盐结晶,去离子水和低盐度咸水内干化效应过程提升了气体有效渗透率,但随着咸水盐度提高,岩心残余水饱和度、干化速率、盐结晶量均显著增加,且气体注入性降低明显;岩心驱替试验可表征为推动驱替、携带驱替和溶解驱替3个阶段,干化效应发生在携带驱替阶段和溶解驱替阶段,开始于孔隙毛细水形成之后;孔隙内盐结晶界面演化包括收缩结晶和结晶扩展两个过程,结晶对气体注入性的影响取决于岩心孔隙内溶液收缩与结晶扩张的竞争,咸水盐度越高,结晶扩展的优势越大,可能造成更严重的气体注入性损失。 展开更多
关键词 深部咸水层 CO_(2)地质封存 干化效应 气体注入性
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基于BO-TPE优化ERT模型的污泥焚烧SO_(2)排放预测
3
作者 罗松 王丽花 王飞 《动力工程学报》 北大核心 2026年第2期174-182,共9页
为提高污泥焚烧过程中SO_(2)排放的预测精度以优化焚烧与烟气处理工况,提出了一种高效稳定的SO_(2)排放混合预测模型。首先,以鼓泡流化床污泥焚烧系统为研究对象,从火焰图像中提取静态与动态火焰特征,并结合分布式控制系统(DCS)参数构... 为提高污泥焚烧过程中SO_(2)排放的预测精度以优化焚烧与烟气处理工况,提出了一种高效稳定的SO_(2)排放混合预测模型。首先,以鼓泡流化床污泥焚烧系统为研究对象,从火焰图像中提取静态与动态火焰特征,并结合分布式控制系统(DCS)参数构建输入特征,SO_(2)排放浓度设为模型输出。然后,利用互信息(MI)确定SO_(2)与各输入特征的最优滞后时间并据此进行数据重组。最终构建基于树结构的贝叶斯优化(BO-TPE)的极端随机树(ERT)预测模型,并与多种主流预测模型进行性能对比。结果表明:基于BO-TPE优化的ERT模型相关系数R^(2)为0.93,平均绝对百分比误差(MAPE)小于3%,适用于污泥焚烧系统SO_(2)排放的在线预测与过程优化控制。 展开更多
关键词 SO_(2)排放浓度预测 污泥焚烧 火焰图像 极端随机树 优化算法
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NH_(3)还原协同CuO-ZnO热催化降解SF_(6)
4
作者 曾福平 朱可馨 +3 位作者 李志惠 吕浪浪 舍从东 陈箫扬 《高电压技术》 北大核心 2026年第1期215-224,共10页
SF_(6)作为一种强温室效应气体,其降解处理多依赖于水分或氧气,降解为SOF_(2)、SO_(2)F_(2)、SOF_(4)等产物。尽管已有研究在降解率方面取得了一定进展,但选择性始终不佳。鉴于SF_(6)典型易处理分解产物SO_(2)和H2S需要S元素价态降解,... SF_(6)作为一种强温室效应气体,其降解处理多依赖于水分或氧气,降解为SOF_(2)、SO_(2)F_(2)、SOF_(4)等产物。尽管已有研究在降解率方面取得了一定进展,但选择性始终不佳。鉴于SF_(6)典型易处理分解产物SO_(2)和H2S需要S元素价态降解,该研究创新性地选用NH_(3)作为还原性反应气体。实验在竖式管式炉中动态进行,通过气相色谱质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)监测反应气体产物组成。实验结果表明,在500℃,0.2 MPa,气体体积流量为5 mL/min的条件下,体积分数为2%的SF_(6)降解率可达91.47%;当温度升至550℃和600℃时,降解率分别达到99.76%和99.98%,产物中SO_(2)的选择性最高可达97.40%,展现出优异的选择性。进一步研究表明,在600℃、0.2 MPa条件下,将气体体积流量提升至10 mL/min和15 mL/min,或在5 mL/min流量下将SF_(6)体积分数提升至30%时,SF_(6)降解率仍保持在99.9%以上,验证了该方案在工业应用中的潜力。此外,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析,揭示了催化剂的激活、高活性催化及失活阶段的反应机制。该研究验证了利用还原性气体NH_(3)高效、选择性地降解回收SF_(6)气体的可行性,为温室气体治理提供了新策略。 展开更多
关键词 SF_(6) 热催化 还原反应 降解 NH_(3)
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湿式洗涤器中臭氧氧化氯苯的Fe-C强化传质性能提升研究
5
作者 张鹏 秦彩虹 +4 位作者 张肖格 黄家玉 屈璇 薛孜晨 焦巧巧 《环境工程》 2026年第2期130-140,共11页
在湿式洗涤器中,利用臭氧(O_(3))氧化含氯挥发性有机物(CVOCs)时,O_(3)和CVOCs的气-液传质是限制CVOCs降解的关键因素。研究Fe-C强化O_(3)和典型CVOCs氯苯(CB)的气-液传质,探究了Fe-C投加量、入口浓度以及气体流量对O_(3)和CB传质的影... 在湿式洗涤器中,利用臭氧(O_(3))氧化含氯挥发性有机物(CVOCs)时,O_(3)和CVOCs的气-液传质是限制CVOCs降解的关键因素。研究Fe-C强化O_(3)和典型CVOCs氯苯(CB)的气-液传质,探究了Fe-C投加量、入口浓度以及气体流量对O_(3)和CB传质的影响规律,并揭示了Fe-C强化O_(3)与CB同时传质的机理。结果表明,当湿式洗涤器中单独通入O_(3)或CB时,O_(3)和CB传质系数均随入口浓度的增加而增大,随Fe-C投加量、气体流速的增加先增大后减小,两者均在Fe-C投加量为2.0 g/L和气体流速为500 mL/min时的传质效果最佳。当Fe-C投加量为2.0 g/L时,其对O_(3)和CB的传质强化因子E分别为19.73和10.91。当湿式洗涤器中同时通入O_(3)和CB,Fe-C投加量为2.0 g/L时CB的传质效果进一步提升,CB的E值可达12.87。Fe-C通过穿梭效应强化O_(3)和CB的气液传质,通过激活O_(3)转化为·OH和·O_(2)^(-),促进溶液中CB的降解。 展开更多
关键词 湿式洗涤器 臭氧 氯苯 气-液传质 Fe-C催化剂
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低碳烧结技术现状与展望
6
作者 姜涛 范晓慧 +2 位作者 季志云 黄晓贤 徐良平 《烧结球团》 北大核心 2026年第1期2-24,共23页
烧结是钢铁行业实现“双碳”目标的关键工序之一,低碳烧结对钢铁工业低碳绿色发展具有重要意义。本文针对目前低碳烧结技术的进展及工业化应用现状进行了系统梳理与总结,按照源头替碳、过程节碳和末端降碳以及基于AI赋能的烧结降碳技术... 烧结是钢铁行业实现“双碳”目标的关键工序之一,低碳烧结对钢铁工业低碳绿色发展具有重要意义。本文针对目前低碳烧结技术的进展及工业化应用现状进行了系统梳理与总结,按照源头替碳、过程节碳和末端降碳以及基于AI赋能的烧结降碳技术4条路径进行论述,并对低碳烧结未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 低碳烧结 源头替碳技术 过程节碳技术 末端降碳技术 AI赋能降碳技术
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球团绿色化智能化新技术与新工艺研究进展
7
作者 范晓慧 甘敏 +2 位作者 陈许玲 冯振湘 孙增青 《烧结球团》 北大核心 2026年第1期25-48,共24页
球团法作为炼铁炉料加工的主要工艺,兼具能耗低和产品性能好等优势,是未来炼铁炉料发展的重要方向。本文综述了球团生产过程中的绿色化与智能化技术进展。首先,分析球团焙烧工艺的发展趋势,总结复杂原料条件下的预处理技术和优化配矿技... 球团法作为炼铁炉料加工的主要工艺,兼具能耗低和产品性能好等优势,是未来炼铁炉料发展的重要方向。本文综述了球团生产过程中的绿色化与智能化技术进展。首先,分析球团焙烧工艺的发展趋势,总结复杂原料条件下的预处理技术和优化配矿技术,以及酸性球团、碱性球团、护炉球团等多品种球团制备技术的研究现状;其次,讨论低碳焙烧技术的最新进展,特别介绍了清洁能源替代、低NO_(x)燃烧和嵌入式节能环保方面的技术突破;最后,探讨基于数字孪生和大数据驱动的智能化赋能技术,包括全流程的智能感知、精准预测与闭环优化控制。本文通过梳理和评估三大技术领域,旨在为球团生产的绿色转型与智能升级提供技术路径,并展望未来方向,从而为推动行业的高端化、绿色化、智能化发展提供实践指导。 展开更多
关键词 氧化球团 低温焙烧 低氮燃烧 嵌入式脱硝 热工模拟 智能控制
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华北地区CO_(2)利用技术适用性综合评价
8
作者 孟思旭 刘双 +4 位作者 宋学行 尚丽 沈群 徐苏云 孙楠楠 《环境工程学报》 北大核心 2026年第1期140-149,共10页
CO_(2)利用技术是实现工业部门碳减排与应对气候变化的重要手段,但不同技术的成熟度及其对上下游的要求不同,在应用时减碳效益、经济性等存在显著差异,因此准确评估CO_(2)利用技术的区域适用性至关重要。本研究采用层次分析法(AHP)与逼... CO_(2)利用技术是实现工业部门碳减排与应对气候变化的重要手段,但不同技术的成熟度及其对上下游的要求不同,在应用时减碳效益、经济性等存在显著差异,因此准确评估CO_(2)利用技术的区域适用性至关重要。本研究采用层次分析法(AHP)与逼近理想解排序法(TOPSIS)相结合的多准则决策分析方法,构建涵盖技术特性、区域契合度、碳减排效应、经济效益和社会效应的综合评价体系,并根据技术特征和区域特征对指标进行权重赋值,进而确定技术适用的优先序。研究结果表明,CO_(2)加氢制甲醇在河北、山东和山西等产业基础雄厚、工业副产资源丰富地区的区域适用性较高,经济效益与减排潜力明显,适宜优先推广;而CO_(2)光电催化转化、钢渣矿化及微藻生物利用等技术,由于技术成熟度和经济效益较低,短期内难以规模化应用,但长期发展潜力值得持续关注。此外,区域政策环境对CO_(2)利用技术的实际部署具有关键性的影响:北京市适合开展小规模研发示范;天津适合稳步推进试点示范;河北、山东和山西则政策支持力度强,更利于产业化示范与规模化推广。因此,各地区应结合自身产业结构、资源禀赋与政策导向,制定差异化的技术布局与推广策略。该研究成果不仅为华北地区低碳技术的选择提供决策支持,也为其他高排放区域开展类似研究决策提供方法借鉴。 展开更多
关键词 二氧化碳利用技术 区域适用性 多准则决策方法 华北地区 碳减排潜力
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商用活性炭对CH_(4)/N_(2)的吸附分离性能及机理
9
作者 李旭欣 王倩 +3 位作者 张清 李英杰 胡学伟 杨聪高 《环境工程学报》 北大核心 2026年第1期190-200,共11页
CH_(4)与N_(2)的高效分离是低浓度煤层气实现富集提纯的关键,吸附是CH_(4)/N_(2)分离的有效方法。然而由于CH_(4)与N_(2)分子性质相似,为了实现两者的高效分离,选择对CH_(4)/N_(2)具有优异吸附分离性能的吸附剂至关重要。本研究将商用... CH_(4)与N_(2)的高效分离是低浓度煤层气实现富集提纯的关键,吸附是CH_(4)/N_(2)分离的有效方法。然而由于CH_(4)与N_(2)分子性质相似,为了实现两者的高效分离,选择对CH_(4)/N_(2)具有优异吸附分离性能的吸附剂至关重要。本研究将商用活性炭材料作为吸附剂用于CH_(4)/N_(2)分离,利用BET、Raman、FT-IR表征和Boehm滴定测定其物理化学特性,并进行吸附性能和机理研究。结果表明:AC-1的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能最优,在298 K、80 kPa下的CH_(4)/N_(2)(二者的体积百分比分别为4%和3.96%)动态吸附分离系数为3.902,CH_(4)动态穿透吸附量达0.068 mmol·g^(−1),这归因于AC-1发达的微孔结构(比表面积1728.8 m^(2)·g^(−1))和碱性官能团(1.004 mmol·g^(−1))的协同作用。CH_(4)和N_(2)在AC-1上的吸附过程属于物理吸附且可以用Sips等温吸附模型准确描述,吸附动力学更符合Bangham动力学模型。该研究结果可为CH_(4)/N_(2)高效分离及商用活性炭材料的工业选型提供理论和实验依据。 展开更多
关键词 活性炭 CH_(4)/N_(2) 吸附分离 吸附热力学 吸附动力学
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注入压差/压力对液态CO_(2)水合物封存影响实验研究
10
作者 杨凡 赵建忠 +1 位作者 张驰 高强 《化学工程》 北大核心 2026年第1期13-19,共7页
为探究注入压力液化条件对海域环境中CO_(2)水合物的生成过程的影响因素及规律,选取地层环境温度1℃,有效含水率(质量分数)99.0%,研究不同注入压差(0.02、0.05 MPa)与注入压力(4.0、4.5、5.0 MPa)下的封存特性,对实验中CO_(2)水合物合... 为探究注入压力液化条件对海域环境中CO_(2)水合物的生成过程的影响因素及规律,选取地层环境温度1℃,有效含水率(质量分数)99.0%,研究不同注入压差(0.02、0.05 MPa)与注入压力(4.0、4.5、5.0 MPa)下的封存特性,对实验中CO_(2)水合物合成过程中的压力-温度变化,最终水转化率,CO_(2)耗气量和各成分饱和度进行分析。研究发现:注入压差越小,实验初期封存速度越快;初始封存压力影响反应釜内温度场分布,压力过小或过大都会影响封存效果。探讨利用水合物法在海域中封存液态CO_(2)的可行性及其实施策略。 展开更多
关键词 水合物 液态二氧化碳 封存率 注入压力
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天然气富氧燃烧烟气压缩净化协同脱碳脱硝性能模拟
11
作者 杨少龙 付爱军 +4 位作者 何佳伟 李小姗 罗聪 邬凡 张立麒 《热力发电》 北大核心 2026年第3期28-35,共8页
【目的】为满足减污降碳与低能耗目标,针对天然气富氧燃烧烟气,探究压缩净化协同脱碳脱硝工艺的适用条件与关键操作参数,以实现高效的碳捕集与污染物控制。【方法】利用Aspen Plus建立富氧燃烧烟气压缩净化工艺模型,通过模拟分析工艺性... 【目的】为满足减污降碳与低能耗目标,针对天然气富氧燃烧烟气,探究压缩净化协同脱碳脱硝工艺的适用条件与关键操作参数,以实现高效的碳捕集与污染物控制。【方法】利用Aspen Plus建立富氧燃烧烟气压缩净化工艺模型,通过模拟分析工艺性能及关键影响因素,重点考察CO_(2)体积分数、系统压力等参数对CO_(2)液化提纯及NO_(x)脱除效果的综合影响。【结果】CO_(2)回收率显著依赖于初始烟气中CO_(2)的体积分数,为实现CO_(2)回收率≥80%,CO_(2)体积分数需高于60%;对高体积分数CO_(2)烟气(>60%)的研究表明,系统压力是协同脱硝与CO_(2)提纯的关键参数;在系统压力为2.8 MPa时,NO_(x)脱除率>94%,产品CO_(2)纯度≥95%,CO_(2)回收率≥80%,且单位综合电耗最低,为120.1 kW·h/t CO_(2)。【结论】富氧燃烧烟气压缩净化技术适用于初始烟气中CO_(2)体积分数较高的烟气条件。通过优化系统压力,可在低能耗下同步实现高效的碳捕集与NO_(x)深度脱除,为天然气富氧燃烧系统的减污降碳与资源化利用提供可行方案。 展开更多
关键词 富CO_(2)烟气 压缩纯化 脱硝 提纯
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基于超双疏膜的一体化集氨固碳装置性能研究
12
作者 王喻宝 王璟 +4 位作者 姜伟 陈涛 Hans-Jürgen Butt 秦汉时 侯佑民 《动力工程学报》 北大核心 2026年第2期183-192,共10页
针对生物质厌氧发酵过程中沼液与沼气处理工艺中设备复杂、能耗高、耐久性差等问题,设计了一种基于超双疏膜接触器的新型一体化集氨固碳装置,集成了直接接触式膜蒸馏、膜吸收法等多种技术优势,在降低设备复杂性的同时,有效提升了系统工... 针对生物质厌氧发酵过程中沼液与沼气处理工艺中设备复杂、能耗高、耐久性差等问题,设计了一种基于超双疏膜接触器的新型一体化集氨固碳装置,集成了直接接触式膜蒸馏、膜吸收法等多种技术优势,在降低设备复杂性的同时,有效提升了系统工艺流程的能源利用效率。并通过实验系统地研究了一体化装置的氨氮回收和碳捕集性能。结果表明:以低表面张力氨液作为进料液时,膜接触器的液滴接触角大于150°,并在48 h内保持稳定运行;以气体循环式工艺流程运行时,当进料液侧温度达到70℃时一体化装置的氨回收率由45%提升至97%,CO_(2)脱除率超过95%,渗透液侧的CO_(2)脱除速率可超过4.3 mol/(m^(2)·h),实现了沼液和沼气处理过程中的废弃物资源化高效利用。 展开更多
关键词 膜接触器 直接接触膜蒸馏 氨液回收 碳捕集 沼气升级 一体化
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可凝结颗粒物研究进展
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作者 刘雪霞 李玉忠 +5 位作者 韦性晟 姚宣 韩晨 李正政 李敬伟 王露 《洁净煤技术》 北大核心 2026年第1期113-134,共22页
燃烧源颗粒物的控制一直是大气污染防控领域的重点问题。颗粒物包括可过滤颗粒物(FPM)和可凝结颗粒物(CPM)。FPM就是被广泛认知的烟尘,其控制技术已较为成熟,治理效果已经达到超低排放的水平;而CPM是指在烟道内呈现气态并在排放后因降... 燃烧源颗粒物的控制一直是大气污染防控领域的重点问题。颗粒物包括可过滤颗粒物(FPM)和可凝结颗粒物(CPM)。FPM就是被广泛认知的烟尘,其控制技术已较为成熟,治理效果已经达到超低排放的水平;而CPM是指在烟道内呈现气态并在排放后因降温冷凝等作用转化成颗粒的物质,虽然目前CPM尚未被列入强制治理的范围,但其环境影响及潜在危害已经越来越引起重视,相关研究逐渐成为新的热点。系统综述了近年来CPM的最新研究进展:在环境影响方面,最新的定量分析显示CPM对大气中的有机气溶胶和PM_(2.5)有重要贡献,应给予足够重视;在CPM测量方面,现有冲击瓶冷却法和稀释冷却法虽然历经改进,但其设备和操作复杂、数据实时性差、误差因素多等缺陷,严重影响了便捷性和准确性;CPM在线检测技术取得突破,但有待进一步优化;最新的CPM排放数据显示:某些排放源的CPM排放浓度已经超过FPM,CPM包含复杂的有机和无机组分,CPM凝结后形成超细颗粒物;CPM的生成机理研究取得进展:燃料中的硫、氯、氮等元素及烟气中水蒸气、硫氧化物、氮氧化物等物质影响CPM无机组分的含量,而CPM的有机组分受燃料特性、燃烧条件、燃烧充分程度等因素的影响;在CPM控制方面,大量研究聚集于现有大气污染物治理设备对CPM的协同脱除,也发展了烟气冷却法、吸附法和燃料混燃法3种CPM控制方法,但这些方法的效率有待提高。未来应进一步探明CPM的环境影响、发展可靠的CPM在线检测技术、揭示CPM生成机理、开发CPM高效控制技术,全面推进CPM污染防控的理论研究和工程实践。 展开更多
关键词 可凝结颗粒物(CPM) 环境影响 测量方法 排放特性 生成机理 控制方法
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粉煤灰基NaX沸石CO_(2)吸附剂的疏水改性研究
14
作者 韩晨浩 滕阳 张锴 《环境科学学报》 北大核心 2026年第1期310-320,共11页
燃煤电厂产生的粉煤灰可作为原料合成X型沸石,用于吸附烟气中的CO_(2).通过对沸石材料表面疏水改性,可有效抑制水蒸气对CO_(2)吸附的竞争干扰.本文以粉煤灰为原料成功合成高结晶度的NaX型沸石,并提出用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对其... 燃煤电厂产生的粉煤灰可作为原料合成X型沸石,用于吸附烟气中的CO_(2).通过对沸石材料表面疏水改性,可有效抑制水蒸气对CO_(2)吸附的竞争干扰.本文以粉煤灰为原料成功合成高结晶度的NaX型沸石,并提出用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对其进行疏水改性.同时,考察了改性过程原料配比、反应时间和反应温度对NaX沸石疏水性能和CO_(2)吸附性能的影响.结果表明,NaX沸石和改性后的NaX-HD沸石均保持了较高结晶度.最佳改性条件为HDTMS质量分数12%、反应时间12 h、反应温度80℃,在此条件下改性沸石的水蒸气吸附量较未改性时降低42.3%,同时CO_(2)吸附量仅下降10%,表现出优异的疏水性.疏水改性后的沸石在50°C的CO_(2)/H_(2)O混合气体吸附实验中,CO_(2)吸附量达到0.34 mmol·g^(-1),而未改性NaX沸石的吸附量仅为0.15 mmol·g^(-1),表明HDTMS接枝形成的致密非极性层有效抑制了水分子竞争吸附,提升了CO_(2)在湿态烟气中的选择性吸附能力,为解决工业烟气中水蒸气干扰CO_(2)捕集的关键问题提供了新思路. 展开更多
关键词 粉煤灰 沸石 疏水改性 吸附 二氧化碳
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MOF基材料光催化CO_(2)还原为C1产物的研究进展
15
作者 马晓宇 张更新 +3 位作者 贾宇桐 支凯旋 周阿武 李建荣 《北京工业大学学报》 北大核心 2026年第1期107-116,共10页
光催化CO_(2)还原技术清洁环保,被认为是最有希望的解决方案之一。近年来,金属-有机框架(metalorganic frameworks,MOF)在光催化CO_(2)还原应用中取得了一些研究成果,同时,其明确结构也有利于研究光催化过程中的构效关系。系统总结了MO... 光催化CO_(2)还原技术清洁环保,被认为是最有希望的解决方案之一。近年来,金属-有机框架(metalorganic frameworks,MOF)在光催化CO_(2)还原应用中取得了一些研究成果,同时,其明确结构也有利于研究光催化过程中的构效关系。系统总结了MOF基催化剂在光催化CO_(2)还原为C1产物方面的最新研究进展,重点阐述了MOF基光催化剂制备策略,其中包括缺陷工程、形态学控制、配体和取代基功能化、掺杂和引入助催化剂、金属簇/纳米粒子修饰、异质结设计与带隙工程和封装量子点等,以及探讨了MOF基光催化剂在光催化CO_(2)还原反应中的构效关系。最后,对MOF基光催化CO_(2)还原研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 光催化 金属-有机框架(MOF) CO_(2)还原 碳中和 制备方法 构效关系
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基于多尺度嵌套网格的海上平台CO_(2)泄漏扩散数值模拟
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作者 曹睿 朱金铸 +3 位作者 王炫杰 郭佩琦 彭梦甜 尹泽坤 《化工学报》 北大核心 2026年第1期206-217,共12页
针对海上平台超临界CO_(2)泄漏的高风险场景,采用嵌套网格技术与计算流体力学结合,构建了高精度三维模型,揭示了复杂海域CO_(2)的泄漏扩散规律。实现了泄漏源局部微尺度与海上平台全局宏尺度的耦合,显著提升了模拟效率与精度,网格量减少... 针对海上平台超临界CO_(2)泄漏的高风险场景,采用嵌套网格技术与计算流体力学结合,构建了高精度三维模型,揭示了复杂海域CO_(2)的泄漏扩散规律。实现了泄漏源局部微尺度与海上平台全局宏尺度的耦合,显著提升了模拟效率与精度,网格量减少32%,计算时间缩短35%。研究发现,西北(NW)风向为最不利扩散条件,低风速(1 m/s)下CO_(2)最易局部富集;高风速(23.6 m/s)的稀释作用能降低风险;大泄漏量下的危险区占比最高。正交实验表明,影响因素排序为泄漏量>风向>风速。研究还阐明了中层甲板作为半封闭空间的垂直扩散受阻现象和设备密集区的局部积聚行为,将其误作开放空间会低估低风速下的局部高浓度风险及高风速下的危险区范围。由此为海上平台泄漏监测设计提供重要依据。 展开更多
关键词 海上平台 CO_(2)泄漏扩散 多尺度嵌套网格 计算流体力学 安全
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咪唑鎓基有机聚合物空心微球的合成及其催化CO_(2)转化性能
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作者 辛翠 高天野 +1 位作者 徐凤双 陶鑫 《高分子学报》 北大核心 2026年第3期764-775,共12页
本研究通过无模板策略合成了一系列具有空心微球形貌的咪唑鎓基有机聚合物(PAF-400、PAF-401和PAF-402),并将其用于高效催化CO_(2)与环氧化合物的环加成反应.以上3种PAF材料均表现出良好的CO_(2)亲和力.其中,PAF-401在3种材料中具有最... 本研究通过无模板策略合成了一系列具有空心微球形貌的咪唑鎓基有机聚合物(PAF-400、PAF-401和PAF-402),并将其用于高效催化CO_(2)与环氧化合物的环加成反应.以上3种PAF材料均表现出良好的CO_(2)亲和力.其中,PAF-401在3种材料中具有最好的催化活性(在80℃下反应24 h,以98%的产率生成相应的环状碳酸酯)和良好的底物普适性(12个例子),这可以归因于其相对较高的比表面积和适中的咪唑鎓单元含量.此外,实验数据和动力学研究表明PAF-401具有优异的循环稳定性.另外,基于实验和理论计算结果以及文献调研,我们提出了空心微球结构中咪唑鎓阳离子和Br-阴离子的协同催化机理.本工作强调了在催化剂设计中形貌结构、活性位点和循环稳定性的重要性,为构筑用于高效催化CO_(2)与环氧化合物的环加成反应的催化剂提供了新的思路. 展开更多
关键词 有机聚合物 咪唑鎓 空心微球 CO_(2)转化 环加成反应
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铜冶炼烟气系统优化改进实践
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作者 范进军 顾瑞 《有色冶金设计与研究》 2026年第1期18-22,共5页
针对铜闪速熔炼与PS转炉吹炼工艺中烟气逸散严重、主系统不平衡、环集能力不足及脱硫系统波动大等问题,金隆铜业有限公司实施了一系列综合性优化改进。通过对排烟主系统进行分流匹配,改造环集风机与管网,提高厂房密闭性,以及采用“镁法... 针对铜闪速熔炼与PS转炉吹炼工艺中烟气逸散严重、主系统不平衡、环集能力不足及脱硫系统波动大等问题,金隆铜业有限公司实施了一系列综合性优化改进。通过对排烟主系统进行分流匹配,改造环集风机与管网,提高厂房密闭性,以及采用“镁法+钠碱”梯级脱硫结合湿式电除雾等工艺,显著提升了烟气收集与治理能力。改造后,熔炼厂房无组织逸散问题得到了有效控制,环集尾气中SO2质量浓度稳定低于50 mg/m^(3),颗粒物质量浓度低于5 mg/m^(3),排放指标优于国家特别排放限值,厂界环境空气质量显著改善。 展开更多
关键词 铜冶炼 环集烟气 PS转炉 镁法脱硫 烟气脱硫 超低排放
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国外水泥工业二氧化碳捕获技术研究进展
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作者 高翔宇 王莎莎 +1 位作者 周小强 潘栋 《水泥》 2026年第3期18-21,共4页
本文介绍了5种国外水泥工业代表性二氧化碳捕获技术,分别为全氧燃烧、间接加热、钙循环(碳酸盐循环)、再循环CO_(2)工艺、吸收法捕获CO_(2)工艺。其中,CLEANKER项目使用钙循环+全氧燃烧生产熟料,使CO_(2)捕获效率超过90%;ANICA项目开发... 本文介绍了5种国外水泥工业代表性二氧化碳捕获技术,分别为全氧燃烧、间接加热、钙循环(碳酸盐循环)、再循环CO_(2)工艺、吸收法捕获CO_(2)工艺。其中,CLEANKER项目使用钙循环+全氧燃烧生产熟料,使CO_(2)捕获效率超过90%;ANICA项目开发新型IHCaL(间接加热碳酸盐循环)工艺,使得二氧化碳捕获效率>90%、二氧化碳纯度>95%;德国水泥厂协会将生料煅烧过程和熟料煅烧过程分离,结合全氧燃烧技术与再循环CO_(2)工艺,极大提高烟道气中CO_(2)的浓度;CarbonFree公司利用SkyCycle™技术(吸收法)将烟气转化为高价值的碳酸钙。 展开更多
关键词 水泥 二氧化碳捕获 钙循环 全氧燃烧 吸收法
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